دانلود مقالات ISI درباره نیروی شناوری + ترجمه فارسی

نیروی شناوری، نیروی برآیند وارد از طرف یک سیال بر جسمی است که در آن فرو رفته یا شناور است، تعریف می‌شود. نیروی شناوری همواره به طور قائم و رو به بالا اثر می‌کند. نیروی شناوری ناشی از اختلاف فشار هیدروستاتیک است. آب از همه ی جهات بر بدن غواص فشار وارد می کند، اما این فشار ار طرف یایین به بالا بیشتر است زیرا طرف پایین در عمق بیشتری قرار دارد. چون آب از بالا به پایین و از پایین به بالا فشار می آورد نیروی رو به بالا از نیروی رو به پایین بیشتر است. اختلاف میان این دو نیرو همان نیروی شناوری است. ارشمیدس (۲۱۲–۲۸۷ قبل از میلاد) مبانی این قانون را کشف کرد که چنین بیان شده است: هر سیالی به جسمی که در آن قرار گرفته (جزئی یا کامل) نیروی شناوری وارد می‌کند. اندازه این نیرو برابر وزن سیال جابجا شده است. نکته جالب اینکه شکل جسم فرو رفته در آب اهمیت ندارد و مستقل از شکل ظاهری جسم، نیروی شناوری رفتار یگانه دارد و از قانون ارشمیدس پیروی می‌کند. وقتی نیروی ارشمیدس از نیروی وزن بیشتر باشد جسم روی سطح آزاد شاره شناور می‌شود و وقتی نیروی وزن جسم از نیروی ارشمیدس بیشتر باشد جسم درون شاره غرق می‌شود. شاره لزوماً آب نیست و می‌تواند هر مایع یا گازی باشد. پایداری شناوری: پایداری خطی: هرگاه در اثر تغییر مکان خطی کوچک نیروهایی ایجاد شوند که منجر به برگرداندن جسم به موقعیت اولیه شوند، گوییم جسم پایداری خطی دارد. پایداری دورانی: هرگاه در اثر تغییر مکان زاویه ای کوچک زوج نیرویی ایجاد شوند که منجر به برگرداندن جسم به موقعیت اولیه شوند، گوییم جسم پایداری دورانی دارد. سه نوع تعادل وجود دارد: ۱-تعادل پایدار: تعادلی که اگر جسم کمی از حالت تعادل خارج شود بعد از مدتی به حالت تعادل اولیه برمیگردد. یابه عبارتی،اگر انحراف یک جسم از وضع تعادل باعث ایجاد گشتاوری شود که جسم را به وضع تعادل اولیه بازگرداند،جسم دارای تعادل پایدار خواهد بود. 2-تعادل ناپایدار: تعادلی که اگرجسم کمی از حالت تعادل خارج شود یک وضع تعادلی جدید به خود می گیرد. 3-تعادل خنثی: اگروزن مخصوص جسم با وزن مخصوص سیال برابر باشد، جسم در آن سیال به صورت خنثی غوطه ور می شود. یعنی در هر وضعیتی که داخل سیال قرار گیرد، به حالت سکون می ماند. فرض کنیم که یک جسم چهار گوش داریم که کاملا در آب فرو رفته است، در آن صورت 5 نیرو بر آن وارد می شود: 1- نیرو حاصل از گرانش وزن به سمت پایین. 2-نیرو حاصل از فشار سیال به وجه سمت چپ که توزیع خطی و به شکل ذوزنقه است و در جهت سمت راست است. 3- نیرو حاصل از فشار سیال به وجه سمت راست که توزیع خطی و به شکل ذوزنقه است و در جهت سمت چپ است. 4- نیرو حاصل از فشار سیال به وجه پایین که توزیع ثابتی و به شکل مستطیل است و در جهت سمت بالا است. 5- نیرو حاصل از فشار سیال به وجه بالا که توزیع ثابتی و به شکل مستطیل است و در جهت سمت پایین است. نیروی دوم و سوم به دلیل اینکه از طرف یک سیال و در یک وجه با مساحت برابر و در خلاف جهت هم وارد می شوند خنثی می شوند.